DE910098C

DE910098C - Spot welding arrangement

Info

Publication number: DE910098C
Application number: DES5127D
Authority: DE
Inventors: Otto Eisenschmid
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-12-19
Filing date: 1939-12-19
Publication date: 1954-04-29

Description

Punktschweißanordnung Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung kurzzeitiger Stromstöße für Punktschweißmaschinen. Bekannte Einrichtungen dieser Art arbeiten meist mit Wechselstromspeisung und sind insbesondere in Verbindung mit zum Schalten verwendeten steuerbaren Lichtbogenentladungsgefäßen in zahlreichen Ausführungsformen entwickelt worden. Ein wesentliches Merkmal dieser mit Wechselstromspeisung arbeitenden Schalteinrichtungen besteht darin, daß die Steuerung an die einzelnen Perioden der speisenden Wechselstromduelle gebunden ist. Das bedeutet, daß nicht in jedem beliebigen Zeitpunkt ein Schweißpunkt begonnen werden kann, sondern daß der Einsatzzeitpunkt eine bestimmte feste Beziehung zu der zeitliehen Phasenlage der Spannung des speisenden Wechselstromnetzes haben muß. Diese Bedingung ist vielfach unerwünscht, insbesondere wenn es sich um Schweißmaschinen handelt, bei denen die einzelnen Schweißpunkte mit großer Geschwindigkeit aufeinanderfolgen müssen. Als Beispiel sei auf Gitterwickelmaschinen hingewiesen, bei denen der Wendeldraht an die Gitterstäbe innerhalb einer sehr kurzen Zeit angeschweißt werden muß, weil die Elektroden die Schweißstelle nur kurze Zeit berühren können.Spot welding arrangement The invention relates to a device for Generation of short-term power surges for spot welding machines. Well-known institutions of this type mostly work with AC power supply and are particularly in connection with controllable arc discharge vessels used for switching in numerous Embodiments have been developed. An essential feature of this with AC power supply working switching devices is that the control to the individual Periods of the feeding alternating current duels is bound. That means not a welding point can be started at any point in time, but that the time of use has a certain fixed relationship to the temporal phase position must have the voltage of the AC power supply. This condition is multiple undesirable, especially when it comes to welding machines where the individual welding points must follow one another at high speed. as Example reference is made to lattice winding machines in which the helical wire is attached the bars must be welded on within a very short time because the Electrodes can only touch the welding point for a short time.

Die Erfindung betrifft eine Punktschweißanordnung, bei der die vorstehend gekennzeichneten Nachteile vermieden sind. Die Erfindung geht davon aus, daß der Verbraucher, also der Schweißtransformator der Punktschweißanordnung, nicht aus einem Wechselstromnetz, sondern aus einem Gleichstromnetz gespeist wird. Gemäß der Erfindung ist der Schweißtransformator über ein gittergesteuertes Lichtbogenentladungsgefäß an eine Gleichstromquelle angeschlossen, und die das Entladungsgefäß zündende Steuerungsanordnung ist derart ausgebildet, daß der Steuerimpuls und das Zünden des Entladungsgefäßes bzw. das Einsetzen des Schweißstromes zeitlich praktisch zusammenfallen.The invention relates to a spot welding arrangement in which the above marked disadvantages are avoided. The invention assumes that the Consumer, i.e. the welding transformer the spot welding arrangement, is not fed from an alternating current network, but from a direct current network. According to the invention, the welding transformer is via a grid-controlled arc discharge vessel connected to a direct current source, and the control arrangement igniting the discharge vessel is designed in such a way that the control pulse and the ignition of the discharge vessel and the onset of the welding current practically coincide in time.

Die Erfindung sei an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Ein Schweißtransformator 8 ist über ein gittergesteuertes Gas- oder Dampfentladungsgefäß 9 an eine Gleichstromquelle io angeschlossen. Ein im Gitterkreis liegender Steuerschalter i i zündet das Entladungsgefäß 9 und schältet dadurch den Schweißtransformator 8 ein. Die Gitterkreisschaltung ist so ausgebildet, daß der Steuerimpuls des Schalters i i praktisch mit dem Zünden des Entladungsgefäßes 9 zusammenfällt; denn über den Kondensator C wird der positive Pol der Steuerstromquelle unmittelbar an das Steuergitter gelegt. Zum Zwecke der Ausschaltung des Transformators dient ein zweites gittergesteuertes Gas- und Dampfentladungsgefäß 12, welches den Transformator 8 und das zum Einschalten dienende Entladungsgefäß 9 kurzschließt. Um den dabei auftretenden Strom zu begrenzen, ist mit dem Entladungsgefäß 12 ein Widerstand 13 in Reihe geschaltet. In dem gleichen Stromkreis liegt außerdem ein Kondensator 14. Dieser sorgt dafür, daß der in dem Kurzschlußstromkreis fließende Strom nur während einer kurzen Zeit aufrechterhalten bleibt. Diese Zeit kann sehr kurz sein, weil schon eine kurzzeitige Übernahme des Stromes durch das Entladungsgefäß 12 genügt, um das Entladungsgefäß 9 zum Verlöschen zu bringen. Ein Widerstand 18, der den Kondensator 14 überbrückt, bewirkt, daß im Entladungsgefäß 12 ein schwacher Strom weiterfließt.The invention is based on the embodiment shown in the drawing explained. A welding transformer 8 is via a grid-controlled gas or vapor discharge vessel 9 connected to a direct current source io. A control switch located in the grid circle i i ignites the discharge vessel 9 and thereby switches the welding transformer 8 a. The grid circuit is designed so that the control pulse of the switch i i practically coincides with the ignition of the discharge vessel 9; because about the Capacitor C becomes the positive pole of the control current source directly to the control grid placed. A second grid-controlled one is used to switch off the transformer Gas and vapor discharge vessel 12, which the transformer 8 and the switch on serving discharge vessel 9 short-circuits. In order to limit the occurring current, a resistor 13 is connected in series with the discharge vessel 12. In the same Circuit is also a capacitor 14. This ensures that the in the Maintain the current flowing in the short-circuit circuit for a short time only remain. This time can be very short because a short-term takeover of the Current through the discharge vessel 12 is sufficient to extinguish the discharge vessel 9 bring to. A resistor 18 bridging the capacitor 14 causes im Discharge vessel 12 a weak current continues to flow.

Um den Löschvorgang zu unterstützen, ist außerdem noch ein Kondensator 15 vorgesehen, welcher in bekannter Weise zwei Hauptelektroden der Entladungsgefäße 9 und 12 miteinander verbindet. Beim Zünden des Entladungsgefäßes 9 wird dieser Kondensator geladen, beim Zünden des Entladungsgefäßes 12 entlädt er sich mit einer solchen Stromrichtung über das Entladungsgefäß 9, daß dieses Entladungsgefäß gelöscht wird. Ein aus einem Kondensator 16 und einem Widerstand i; bestehender Stromkreis dient ferner in ebenfalls an sich bekannter Weise dazu, den Abstand zwischen den Zündvorgängen der beiden Entladungsgefäße 9 und 12 zu steuern.There is also a capacitor to support the extinguishing process 15 is provided which, in a known manner, has two main electrodes of the discharge vessels 9 and 12 connects to each other. When the discharge vessel 9 is ignited, it becomes Capacitor charged, when the discharge vessel 12 is ignited, it discharges with a such current direction through the discharge vessel 9 that this discharge vessel is extinguished will. One of a capacitor 16 and a resistor i; existing circuit also serves in a manner known per se to the distance between the To control ignition processes of the two discharge vessels 9 and 12.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltung ist folgende: Man betrachtet am besten den Ablauf der einzelnen Schaltungen bei dieser Schaltung von dem Zeitpunkt an, in dem das Hauptentladungsgefäß 9 nicht gezündet ist. In diesem Zeitpunkt fließt ein durch die beiden Widerstände 13 und 18 begrenzter Strom aus der Gleichstromquelle io durch das Entladungsgefäß 12. Es wird während dieser Zeit dafür gesorgt, daß der Kondensator 16 im Steuerkreis des Entladungsgefäßes 12 so vorgeladen wird, daß er nach dem Erlöschen des Stromes dieses Entladungsgefäßes in der Lage ist, das Gefäß zu sperren. Außerdem wird in der gleichen Zeitphase der Kondensator 15 so vorgeladen, daß durch ihn bei Zünden des Hauptentladungsgefäßes 9 das Entladungsgefäß 12 sofort gelöscht werden kann. Es sei noch bemerkt, daß in der Brennphase des Entladungsgefäßes 12 der Kondensator 14 aufgeladen ist und daß sich dieser Kondensator nach dem Erlöschen des Entladungsgefäßes 12 über den Parallehviderstand 18 entlädt.The operation of the circuit described is as follows: Consider preferably the sequence of the individual circuits in this circuit from the point in time in which the main discharge vessel 9 is not ignited. At this point flows a current limited by the two resistors 13 and 18 from the direct current source io through the discharge vessel 12. During this time it is ensured that the capacitor 16 in the control circuit of the discharge vessel 12 is precharged so that after the current of this discharge vessel has been extinguished, he is able to do this Lock vessel. In addition, at the same time phase, the capacitor 15 becomes so precharged that by him when igniting the main discharge vessel 9, the discharge vessel 12 can be deleted immediately. It should also be noted that in the burning phase of the discharge vessel 12 the capacitor 14 is charged and that this capacitor is after the extinction of the discharge vessel 12 via the parallel resistor 18 discharges.

Im Augenblick der Erteilung eines Steuerimpulses durch den Steuerschalter i i und der gleichzeitig erfolgenden Zündung des Entladungsgefäßes 9 wird zunächst das Entladungsgefäß 12 gelöscht, weil die Spannung des Kondensators 15 der Kathode dieses Entladungsgefäßes ein Potential erteilt, welches beträchtlich über dem Potential der Anode liegt. Im gleichen Zeitpunkt bzw. unmittelbar darauf wird der Kondensator 15 durch einen Strom, der über die beiden Widerstände 13 und 18 fließt; umgeladen, damit er später für die Löschung des Entladungsgefäßes 9 zur Verfügung steht. Dieser Ladestrom fließt nicht über den Kondensator 14, weil dieser letztere, wie oben bereits erwähnt, aufgeladen ist. Erst nach erfolgter Umladung des Kondensators 15, die mit großer Geschwindigkeit erfolgt, entlädt sich nach dem Erlöschen des Entladungsgefäßes 12 der Kondensator 14 über den Parallelwiderstand i8 und steht dann zu der oben erläuterten Funktion zur Verfügung. Die Zeit der Leitfähigkeit des Entladungsgefäßes 9 hängt von der Dauer der Umladung des Steuerkondensators 16 ab, die für den Zeitpunkt der Zündung des Entladungsgefäßes 12 maßgebend ist. Wenn diese Umladung beendet ist, wird das Entladungsgefäß 12 gezündet, das Entladungsgefäß 9 durch die oben geschilderte Wirkung des Kondensators 15 gelöscht und dadurch der anfangs geschilderte Betriebszustand wiederhergestellt. Im Augenblick der Zündung des Entladungsgefäßes 12 ist der Kondensator 14 ganz oder zumindest zum Teil entladen und bewirkt eine anfänglich höhere Stromstärke in dem Entladungsgefäße 12. Dies hat den Vorteil, daß die Sicherheit, mit der das Entladungsgefäß 9 beim Zünden des Entladungsgefäßes 12 gelöscht wird, größer ist.At the moment when a control pulse is issued by the control pendant i i and the simultaneous ignition of the discharge vessel 9 is first the discharge vessel 12 deleted because the voltage of the capacitor 15 is the cathode this discharge vessel gives a potential which is considerably above the potential the anode lies. At the same time or immediately afterwards, the capacitor 15 by a current that flows through the two resistors 13 and 18; reloaded, so that it is later available for deleting the discharge vessel 9. This Charging current does not flow through the capacitor 14, because the latter, as already mentioned above mentioned is charged. Only after the capacitor 15 has been recharged, the takes place at high speed, is discharged after the discharge vessel has gone out 12 the capacitor 14 across the parallel resistor i8 and is then to the above explained function available. The time of conductivity of the discharge vessel 9 depends on the duration of the charge reversal of the control capacitor 16 for the time the ignition of the discharge vessel 12 is decisive. When this transshipment finished is, the discharge vessel 12 is ignited, the discharge vessel 9 by the above described effect of the capacitor 15 deleted and thereby the initially described Operating status restored. At the moment of ignition of the discharge vessel 12, the capacitor 14 is completely or at least partially discharged and causes a initially higher amperage in the discharge vessel 12. This has the advantage of that the security with which the discharge vessel 9 when igniting the discharge vessel 12 is deleted, is larger.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Spot welding arrangement in which the individual welding points successive at high speed, especially for welding the Helical wire in lattice winding machines, characterized in that the welding transformer Connected to a direct current source via a grid-controlled arc discharge vessel and that the control arrangement igniting the discharge vessel is designed in this way is that the Control pulse and the ignition of the discharge vessel or the onset of the welding current practically coincide.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that between the grid and the cathode of the discharge vessel a resistor and a negative reverse voltage source are and that parallel to it the series connection of a positive voltage source, a mechanical switch and a capacitor is connected with a discharge resistor.

3. Arrangement according to claim i, characterized in that a second discharge vessel via a capacitor is connected in parallel to the discharge vessel feeding the welding transformer and that the ignition potential of the second discharge vessel depends on a capacitor is, which begins from the time of ignition of the first discharge vessel in a a predetermined time is charged to this ignition potential. q .. arrangement according to Claim 3, characterized in that the second discharge vessel has a resistor and a capacitor with parallel resistance connected to the DC power source is.